Nghiên cứu hiệu quả giảm sóng của đê chắn sóng nổi hình hộp cho khu trú bão tàu thuyền trên mô hình vật lý

Giải pháp công trình đê chắn sóng nổi sử dụng cho các khu tránh trú bão, neo đậu tàu thuyền đã được nghiên cứu và áp dụng ở nhiều nước trên thế giới. Tuy nhiên việc áp dụng ở Việt Nam còn hạn chế do những nghiên cứu cụ thể về đê chắn sóng nổi còn rất ít. Nhằm giúp các bạn hiểu hơn về vấn đề này, mời các bạn cùng tham khảo bài viết "Nghiên cứu hiệu quả giảm sóng của đê chắn sóng nổi hình hộp cho khu trú bão tàu thuyền trên mô hình vật lý".
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu hiệu quả giảm sóng của đê chắn sóng nổi hình hộp cho khu trú bão tàu thuyền trên mô hình vật lý NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ GIẢM SÓNG CỦA ĐÊ CHẮN SÓNG NỔI HÌNH HỘP CHO KHU TRÚ BÃO TẦU THUYỀN TRÊN MÔ HÌNH VẬT LÝ ThS. Hồ Hồng Sao - Đại học Thủy Lợi ThS. Nguyễn Văn Dũng - Đại học Hồng Đức Tóm tắt: Giải pháp công trình đê chắn sóng nổi sử dụng cho các khu tránh trú bão, neo đậu tầu thuyền đã được nghiên cứu và áp dụng ở nhiều nước trên thế giới. Tuy nhiên việc áp dụng ở Việt Nam còn hạn chế do những nghiên cứu cụ thể về đê chắn sóng nổi còn rất ít. Bài báo đề cập đến hiệu quả giảm sóng của đê chắn sóng nổi thông qua nghiên cứu mô hình vật lý, được tiến hành trong máng sóng của Phòng Thí nghiệm Thủy lực – Đại học Thuỷ Lợi. Kết quả thí nghiệm cho thấy hiệu quả giảm sóng của đê là đáng kể, vì vậy có thể nghiên cứu ứng dụng trong thực tiễn ở nước ta. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Phòng Thí nghiệm Thuỷ lực - Trường Đại học Nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, Việt Thuỷ lợi. Nam thường xuyên phải chịu ảnh hưởng của 2. GIỚI THIỆU CHUNG gió bão. Với đặc điểm Việt Nam có bờ biển Bên cạnh các giải pháp công trình tiêu dài và số lượng tàu cá lớn, hàng năm có nhiều giảm tác động của sóng như các dạng đê chắn thiệt hại cho ngư dân vùng ven biển, đặc biệt sóng truyền thống (dạng mái nghiêng), kiểu là tầu thuyền bị hư hại trong mùa mưa bão. tường đứng hay kiểu hỗn hợp thì loại hình đê Xây dựng các khu tránh trú bão cho tàu chắn sóng nổi đã được sử dụng cho một số thuyền là một hướng đi đúng đắn và hữu hiệu khu neo đậu tầu thuyền trên thế giới. để giảm thiểu thiệt hại về người và tài sản do Ưu điểm của đê chắn sóng nổi là xây dựng bão gây ra. Mục tiêu xây dựng công trình khu với tốc độ nhanh, dễ vận chuyển và có tính cơ tránh, trú bão là phải giảm được tối đa độ cao động cao. Tuy nhiên việc nghiên cứu loại đê sóng bão và ảnh hưởng của sóng trong vùng này còn hạn chế và khó khăn vì cơ chế thủy neo đậu để đảm bảo cho tàu thuyền được an động lực học rất phức tạp, việc tính toán neo toàn. Muốn vậy cần nghiên cứu các giải pháp giữ đê cũng không đơn giản, yêu cầu kiểm tra khoa học công nghệ tiêu giảm sóng phù hợp và bảo dưỡng thường xuyên. Phạm vi nên áp để áp dụng vào xây dựng công trình. Bài báo dụng với những vùng có độ cao sóng vừa này đề cập một giải pháp công trình đã được phải, có chu kỳ không lớn, tuy vậy nó có thể sử dụng trên thế giới là hệ thống xà lan bê sử dụng cho nhiều khu vực có chiều sâu nước tông được neo giữ bằng dây mềm có tác dụng khác nhau. như một đê chắn sóng nổi, áp dụng cho các Tuỳ thuộc theo hình dạng, kết cấu, kích cảng cá và nơi trú bão của tàu thuyền. Việc thước, vật liệu cũng như điều kiện áp dụng mà nghiên cứu hiệu quả giảm sóng của đê chắn đê chắn sóng nổi có thể phân loại theo bốn sóng nổi được tiến hành bằng thí nghiệm mô dạng chính: kiểu hình hộp, kiểu Mat, kiểu hình vật lý thực hiện trong máng sóng của Pontoon và kiểu Tethered. Hình 1. Kiểu hình hộp Hình 2. Kiểu Tethered 38  a) Ghép ngang b) Ghép dọc Hình 3. Kiểu Mat Hình 4. Kiểu Pontoon Tuy nhiên đê chắn sóng nổi kiểu hình hộp chắn sóng (B), chiều cao đê (H), chiều sâu được sử dụng được sử dụng nhiều hơn. Kiểu ngập nước của đê (Dr), chiều dài đoạn đê (L). đê này thường được làm bằng bê tông cốt thép - Xác định mức độ hiệu quả giảm sóng (tỉ dạng hình hộp rỗng và có thể có lõi làm bằng lệ chiều cao sóng trước và sau đê chắn sóng) vật liệu nhẹ (như polystyrene). Liên kết giữa ứng với các cấp sóng ngẫu nhiên có chiều cao các khối hình hộp khá linh hoạt, có thể cho và chu kỳ khác nhau. phép di chuyển dọc theo trục đê chắn sóng 3.1.2. Điều kiện làm việc của công trình: hoặc được liên kết cố định để làm cho chúng - Chiều sâu nước trong khoảng 6  12m; hoạt động như một kết cấu duy nhất. - Chiều cao sóng lớn nhất Hsmax = 2,4m; Đê chắn sóng nổi có thể là một giải pháp thích - Chu kỳ sóng vừa và nhỏ, Tp trong khoảng hợp với những vùng biển có đáy là nền yếu mà (4  7)s. khó có thể sử dụng đê chắn sóng cố định. Tại các 3.1.3.Giới hạn nghiên cứu vùng nước sâu, đê chắn sóng kiểu cố định thường - Bỏ qua tác động của gió tại công trình. có chi phí lớn hơn. Hơn nữa việc lắp đặt, bố trí đê - Thí nghiệm một đoạn đê chắn sóng nổi chắn sóng nổi khá cơ động, và có thể sử dụng cho trong mô hình máng sóng (mô hình 2 chiều). nhiều địa điểm khác nhau. - Cáp neo cố định với đáy máng, bỏ qua Nhược điểm của đê chắn sóng nổi là ít hiệu tính toán Cáp neo và “Rùa” bê tông. quả trong việc giảm độ cao của sóng có chu 3.1.4. Tương tự và tỉ lệ mô hình kỳ và chiều cao sóng lớn so với cấu trúc cố Để có được các tương tự về động lực học định. Việc neo giữ bằng hệ thống dây cáp đòi cũng như yếu tố sóng, mô hình cần đảm bảo hỏi tính toán phức tạp, nếu xẩy ra sự cố sẽ gây tuân thủ theo định luật tương tự Froude, thỏa hư hỏng cho các công trình trong đê, đặc biệt mãn điều kiện lực quán tính cân bằng với khi gặp các cơn bão lớn vượt tần suất thiết kế. trọng lực trong mô hình. Và so với đê chắn sóng truyền thống, đê chắn Chỉ tiêu tổng quát : sóng nổi yêu cầu thường xuyên phải kiểm tra l   L  h   H (1) và bảo dưỡng. T  L (2) 3. NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH VẬT LÝ HIỆU Dựa trên điều kiện tương tự hình học với QUẢ GIẢM SÓNG ...